JP6407732B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
この発明は、電動ブレーキを備えた車両を制御する車両制御装置に関し、電動ブレーキシステムの冗長性を高めることができる車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that controls a vehicle including an electric brake, and relates to a vehicle control device that can increase the redundancy of an electric brake system.
［従来の液圧を用いた制動系における構成と電動ブレーキを用いた場合の構成の違い］
最初に従来型の液圧を用いた制動系の構成について考える。
ここで取り扱う制動系の構成は、最も簡単な、ブレーキペダルが液圧系のマスターシリンダに接続されたものではなく、図９に示すように、ブレーキペダルと液圧系の間にストロークシュミレータを備え、液圧は電動サーボポンプ５０によって得る構成である。液圧を発生させる電動サーボポンプ５０への液圧発生指令は、ストロークシミュレータに取り付けたストロークセンサなどにより取り込んだ制動要求を基に、車両統合制御装置５１が算出し伝達している。
[Differences in the configuration of a conventional braking system using hydraulic pressure and the configuration using an electric brake]
First, consider the configuration of a braking system using conventional hydraulic pressure.
The configuration of the braking system handled here is not the simplest, in which the brake pedal is connected to the hydraulic master cylinder, and a stroke simulator is provided between the brake pedal and the hydraulic system as shown in FIG. The hydraulic pressure is obtained by the
このような構成としている理由は、ハイブリッド車両または電気自動車において、航続距離を延ばす目的で、モータの回生（発電）動作により制動力を得て、液圧系での制動力を減少させて、全体として制動力を制動要求と一致させる回生協調制動を実施するためには、ブレーキペダルと液圧の関係を任意に決定できる上記のような構成とする必要があるためである。 The reason for such a configuration is that in a hybrid vehicle or an electric vehicle, for the purpose of extending the cruising distance, a braking force is obtained by a regenerative (power generation) operation of the motor, and the braking force in the hydraulic system is reduced. This is because, in order to implement regenerative cooperative braking that matches the braking force with the braking request, it is necessary to have a configuration as described above that can arbitrarily determine the relationship between the brake pedal and the hydraulic pressure.
電動サーボポンプ５０が発生した液圧は、ＡＢＳが実施するロック防止制御や横滑り防止制御を統括する制御装置である、液圧用車両運動制御装置５２（本発明における車両運動制御装置と区別するため、このように呼称する）に接続される。この液圧用車両運動制御装置５２は液圧の加減圧が可能なポンプおよびアクチュエータ５３を備えている。液圧用車両運動制御装置５２は、車両挙動を検知する物理量である、各車輪速、車両加速度、角速度（ヨーレート）を収集している。
The hydraulic pressure generated by the
その動作は、例えば、路面摩擦係数が低い状態でブレーキペダルを踏み制動を開始したとき、直前の車両速度と車両加速度に比べてある車輪の車輪速が急激に減少した場合は、車輪がロック傾向にあると考えられる。このため、その車輪の液圧を緩めて、ロック傾向から復帰させるロック防止制御や、路面摩擦係数が低い状態でハンドルを切ったとき、そのときの車速とハンドル角から予想される旋回量よりも実際の旋回が過大である場合には、スピン傾向にあると予想し、スピンを抑制するように制動力を発揮する横滑り防止制御がある。 For example, when the brake pedal is depressed and braking is started in a state where the road surface friction coefficient is low, the wheel tends to lock if the wheel speed of a certain wheel decreases rapidly compared to the vehicle speed and the vehicle acceleration immediately before. It is thought that there is. For this reason, when the handle is turned with the wheel pressure reduced by loosening the hydraulic pressure of the wheel and returning from the locking tendency or when the road friction coefficient is low, the turning amount is predicted from the vehicle speed and the handle angle at that time. When the actual turning is excessive, it is predicted that there is a tendency to spin, and there is a skid prevention control that exerts a braking force so as to suppress spin.
従来型の液圧を用いた制動系の場合は、ロック防止制御や横滑り防止制御を実施するためには、その制動力の発生媒体であり指令の伝達方法であるブレーキフルードを加減圧するポンプやアクチュエータが必要であった。しかし、電動ブレーキを搭載した車両においては、このようなポンプやアクチュエータを必要とせず、同様の指令を生成する制御装置を用意すればよい。 In the case of a conventional braking system using hydraulic pressure, in order to perform lock prevention control and skid prevention control, a pump for increasing / decreasing brake fluid, which is a generation medium of the braking force and a command transmission method, An actuator was required. However, in a vehicle equipped with an electric brake, such a pump or actuator is not required, and a control device that generates a similar command may be prepared.
［従来の液圧を用いた制動系における構成を電動ブレーキに置き換えた構成］
以上を基に、従来の構成を電動ブレーキに置き換えた構成を図１０に示す。車両統合制御装置５１は、制動要求を基に、制動指令を車両運動制御装置５２Ａへ伝達する。車両運動制御装置５２Ａは、前記液圧用車両運動制御装置からポンプやアクチュエータを取り除き、電気信号を出力するようにしたものである。
[Configuration in which brake system using conventional hydraulic pressure is replaced with electric brake]
Based on the above, FIG. 10 shows a configuration in which the conventional configuration is replaced with an electric brake. The vehicle integrated
この車両運動制御装置５２Ａは、通常状態では受信した制動指令をそのまま出力し、例えばロック傾向となる非通常状態でロック防止制御が働けば、該当する車輪の制動指令を減少させた補正された制動指令を出力し電動ブレーキ制御装置５４に伝達する。電動ブレーキ制御装置５４は、受信した制動指令に従い、制動力を発揮する。
以上の構成において、先行特許を参考に各種異常時の予防策をまとめる。
The vehicle
In the above configuration, preventive measures for various abnormalities are summarized with reference to prior patents.
車両の機械要素を制御する際に機械的接続を断ち、バイワイヤと呼ばれる電圧信号や電気的な信号により要求や指令の伝達を行って、車両の制駆動や旋回を制御する技術において、いち早く普及が進んでいる駆動要求を決定するアクセルペダルは、踏み込み量を検出するセンサ、多くの場合はストロークセンサを用いて駆動要求を検出している。このアクセルペダルに取り付けられたセンサ出力を伝達する信号線については、信号線の断線や短絡を検知する方法が提案され、普及している（特許文献１〜５）。
In the technology that controls braking / turning and turning of a vehicle by cutting mechanical connection and transmitting requests and commands by voltage signals and electrical signals called by-wire when controlling the mechanical elements of the vehicle The accelerator pedal that determines the drive request that is being advanced detects the drive request using a sensor that detects the amount of depression, and in many cases, a stroke sensor. For signal lines that transmit sensor output attached to the accelerator pedal, methods for detecting disconnection or short-circuiting of signal lines have been proposed and are widely used (
駆動要求を決定するアクセルペダルについては、信号線の断線や短絡を検知し、運転者に報知するか駆動を不許可とすることで、車両は停止でき、車両挙動上安全側に誘導することができた。また、運転者の駆動要求を駆動指令に変換し、例えばエンジンや駆動モータのような駆動装置に指令を伝達する車両統合制御装置や、それに類する制御装置が異常または一時的に機能を停止した場合、駆動力が発生されず、こちらも車両挙動上安全側に誘導することができた。 For the accelerator pedal that determines the drive request, the vehicle can be stopped by detecting the disconnection or short circuit of the signal line and notifying the driver or disabling the drive, and can be guided to the safe side in terms of vehicle behavior. did it. Also, when a driver's drive request is converted into a drive command, and the vehicle integrated control device that transmits the command to a drive device such as an engine or a drive motor or a similar control device abnormally or temporarily stops functioning No driving force was generated and this was also able to be guided to the safe side in terms of vehicle behavior.
ここで、制動力を制御するブレーキペダルが電動ブレーキの搭載によりバイワイヤ化されれば、現在普及しているアクセルペダルと同様のセンサを持つブレーキペダルに置き換わると考えられる。 Here, if the brake pedal for controlling the braking force is made by-wire by mounting the electric brake, it is considered that the brake pedal having the same sensor as the accelerator pedal that is currently popular is replaced.
しかし、アクセルペダルと異なりブレーキペダルの場合は、信号線の断線や短絡、制御装置の異常もしくは一時的な機能停止を検知し報知して、かつ運転者の制動要求に応じて制動力を発揮できなければ、車両挙動上安全側に誘導することができない。そのため、制動要求を制動指令に変換し、電動ブレーキに伝達する信号経路の可用性を高めることが必要である。しかし、単純に可用性を高めるために多重化するだけでは、制御則の優先順位の妥当性が維持できなかったり、通信系の煩雑さの向上やコストアップしたり、制御装置の搭載位置を圧迫するなど問題があった。
以上の問題点により、通信と制御系の全損失の状態を除き、一部の構成要素の機能が喪失した場合においても、運転者の制動要求に対し、制動力を発揮することができる構成とする必要があった。
However, unlike an accelerator pedal, a brake pedal can detect and notify signal line breaks and short circuits, abnormalities in control devices, or temporary malfunctions, and can exert braking force in response to a driver's braking request. Without it, it cannot be guided to the safe side in terms of vehicle behavior. Therefore, it is necessary to convert the braking request into a braking command and increase the availability of the signal path that is transmitted to the electric brake. However, simply by multiplexing to increase availability, it is not possible to maintain the validity of the priority of control laws, increase the complexity and cost of the communication system, and press the control device mounting position. There was a problem.
Due to the above problems, a configuration that can exert a braking force in response to a driver's braking request even when the functions of some components are lost, except for the state of total loss of communication and control system. There was a need to do.
この発明の目的は、電動ブレーキを備えた車両を制御する車両制御装置において、通信系の煩雑さの低減を図ると共に、車両制御装置の搭載位置を圧迫することなく冗長性を高めることができる車両制御装置を提供することである。 An object of the present invention is a vehicle control device that controls a vehicle equipped with an electric brake, in which the complexity of the communication system is reduced and the redundancy can be increased without pressing the mounting position of the vehicle control device. It is to provide a control device.
この発明の車両制御装置は、電動アクチュエータ４により摩擦部材８に押圧力を発生させて車輪３に制動力を与える電動ブレーキ１を備えた車両を制御する車両制御装置であって、
この車両制御装置は、
アクセル操作手段Ａｐに応答して前記車両の駆動源に駆動指令を与える駆動制御機能、および前記車両を統合して制御する統合制御機能を有する車両統合制御装置１５と、
前記電動ブレーキ１を制御する電動ブレーキ制御装置１４と、
ブレーキ操作手段２からの制動指令または前記車両統合制御装置１５からの制動指令を受けて、設定規則に従い前記制動指令を補正した制動指令を前記電動ブレーキ制御装置１４に与えて前記車輪３のロック防止制御または前記車両の横滑り防止制御を行う車両運動制御装置１６と、
を備え、
これら車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６とをそれぞれ独立した筐体または基板に設けたことを特徴とする。
前記設定規則は、例えば、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
The vehicle control device of the present invention is a vehicle control device that controls a vehicle including an
This vehicle control device
A vehicle integrated
An electric
In response to a braking command from the brake operating means 2 or a braking command from the vehicle integrated
With
The vehicle integrated
The setting rule is determined by a result of a test or a simulation, for example.
この構成によると、車両統合制御装置１５はアクセル操作手段Ａｐに応答して車両の駆動源に駆動指令を与える。また車両統合制御装置１５は車両を統合して制御する。電動ブレーキ制御装置１４は電動ブレーキ１を制御する。車両運動制御装置１６は、ブレーキ操作手段２からの制動指令または車両統合制御装置１５からの制動指令を受けて、設定規則に従い前記制動指令を補正した制動指令を電動ブレーキ制御装置１４に与えて車輪３のロック防止制御または車両の横滑り防止制御を行う。
According to this configuration, the vehicle integrated
これら車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６とをそれぞれ独立した筐体または基板に設けている。ここで、例えば車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６を一つに統合することも可能であるが、車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６の役割を明確化し、それぞれ独立した筐体または基板に設ける。
The vehicle integrated
このように各制御装置１４，１５，１６の役割を明確化し、それぞれ独立した筐体または基板に設けて多重系として活用するため、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６のいずれか一方の制動指令の経路に異常が発生した場合においても、他方の制動指令の経路を用いて車輪３に制動力を与えることができる。したがって、制動力を発生する制御系全体に異常が発生せずその冗長性を高め得る。また、単に多重化するものと異なり、分離するものを駆動制御機能および統合制御機能を持つ車両統合制御装置１５と、ロック防止制御または横滑り防止制御という機能を持つ車両運動制御装置１６と、電動ブレーキ制御装置１４とに役割を明確化して分離し、かつ各制御装置１４，１５，１６をそれぞれ独立した筐体または基板に設けたため、制御則の優先順位を明確かつ単純化できる。したがって、各制御装置を統合したものよりも通信系の煩雑さの低減を図ることができる。特に統合制御機能等を持つ車両統合制御装置１５と、車両運動制御機能を持つ車両運動制御装置１６とを分離し、それぞれの役割が大きく異なるものの間で分割したため、役割の明確化が行い易い。
また車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６とをそれぞれ独立した筐体または基板に設けたため、各制御装置１４，１５，１６を一つの制御装置に統合するよりも小型化できる。このため、各制御装置１４，１５，１６を車両に搭載する際の自由度が高まり、よって車両制御装置の搭載位置を圧迫することを回避し得る。
In this way, the roles of the
In addition, since the vehicle integrated
前記電動ブレーキ制御装置に対する制動指令をそれぞれ生成する前記車両統合制御装置１５と前記車両運動制御装置１６を並列に設けても良い。この場合、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６の両方がブレーキ操作手段２からの制動指令を検出することができ、かつ電動ブレーキ制御装置１４への制動指令を生成することができる。
The vehicle integrated
前記ブレーキ操作手段２から前記車両統合制御装置１５に制動指令を与える系統と、前記ブレーキ操作手段２から前記車両運動制御装置１６に制動指令を与える系統とを互いに独立して設けても良い。この場合、いずれか一方の系統に断線等の異常が発生しても、他方の系統を用いて制動指令を伝達することができる。
A system for supplying a braking command from the brake operation means 2 to the vehicle integrated
前記車両統合制御装置１５と前記車両運動制御装置１６と前記電動ブレーキ制御装置１４はそれぞれ相互に通信できる通信経路を有するものとしても良い。このような相互に通信できる通信経路として、例えば、コントロールエリアネットワーク（ＣＡＮ：Control Area Network）通信を適用し得る。
The vehicle integrated
前記車両統合制御装置１５および前記車両運動制御装置１６は、それぞれの経路に入力された制動指令に基づき、定められた関係に従って前記電動ブレーキ制御装置１４に伝達すべき制動指令として基準制動指令を演算する基準制動指令演算部１７をそれぞれ有するものとしても良い。
前記定められた関係は、例えば、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
この場合、各基準制動指令演算部１７は、例えば、制動指令と基準制動指令との関係を示したマップのようなものを参照して、基準制動指令を演算することができる。
The vehicle integrated
The defined relationship is determined by the result of a test or simulation, for example.
In this case, each reference braking
前記車両統合制御装置１５は、前記基準制動指令演算部１７で演算される基準制動指令とは実際に発生させる制動力が異なる回生協調制御を行う回生協調制御部１８を有し、この回生協調制御部１８は、前記基準制動指令に対し回生協調制御に必要な制動力分の制動指令を増減させて前記電動ブレーキ制御装置１４に伝達するものとしても良い。この場合、基準制動指令演算部１７で演算される基準制動指令に対し、回生協調制御部１８は、回生協調制御に必要な制動力分の制動指令を増減させ得る。例えば、回生協調制御部１８は、車両の駆動源を回生動作させエネルギーを回収し制動力を得て、制動指令に対して過剰な制動力が発生しないように電動ブレーキ１が出力する制動力を差し引く。
The vehicle integrated
前記車両運動制御装置１６は、前記基準制動指令演算部１７で演算される基準制動指令とは実際に発生させる制動力が異なるロック防止制御または横滑り防止制御を行うとき、前記基準制動指令に対しロック防止制御または横滑り防止制御に必要な制動力分の制動指令を増減させて前記電動ブレーキ制御装置１４に伝達するようにしても良い。車両運動制御としてロック防止制御を行う場合、車両運動制御装置１６は、基準制動指令に対しロック防止制御に必要な制動力分の制動指令を増減させて車輪が完全にロックすることを回避する。車両運動制御として横滑り防止制御を行う場合、車両運動制御装置１６は、基準制動指令に対し横滑り防止制御に必要な制動力分の制動指令を増減させて車両が横滑りすることを回避する。
When the vehicle
前記車両統合制御装置１５および前記車両運動制御装置１６は、それぞれの制御の実施、不実施に基づき、必要なときにだけ前記電動ブレーキ制御装置１４に対し制動指令を伝達するようにしても良い。この場合、車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４間の制動指令と、車両運動制御装置１６と電動ブレーキ制御装置１４間の制動指令とが互いに干渉することを未然に回避することができる。
The vehicle integrated
前記車両統合制御装置１５および前記車両運動制御装置１６による、それぞれの制御の実施、不実施の結果、競合する制動指令が前記電動ブレーキ制御装置１４に対し送信されたとき、設定された優先順位に基づき、前記電動ブレーキ制御装置１４に伝達される制動指令の優先度が決定されるようにしても良い。このように競合する制動指令が電動ブレーキ制御装置１４に対し送信されたとしても、いずれか一方の制動指令のみが決定されるため、制動指令が互いに干渉することを回避し得る。
When a competing braking command is transmitted to the electric
前記車両統合制御装置１５および前記車両運動制御装置１６による、それぞれの制御の実施、不実施の結果、競合する制動指令が前記電動ブレーキ制御装置１４に対し送信されたとき、前記電動ブレーキ制御装置１４は、設定された優先順位に基づき、伝達された制動指令を取捨選択するようにしても良い。このように競合する制動指令が電動ブレーキ制御装置１４に対し送信されたとしても、電動ブレーキ制御装置１４がいずれか一方の制動指令のみを選択することで、制動指令が互いに干渉することを回避し得る。
When a competing braking command is transmitted to the electric
前記車両統合制御装置１５に異常が発生したとき、前記車両運動制御装置１６が、基準制動指令を前記電動ブレーキ制御装置１４に伝達し、且つ、前記ロック防止制御または前記横滑り防止制御も実施するようにしても良い。
前記車両運動制御装置１６に異常が発生したとき、前記車両統合制御装置１５が、基準制動指令を前記電動ブレーキ制御装置１４に伝達するようにしても良い。このように冗長性を高めることができる。
When an abnormality occurs in the vehicle integrated
When an abnormality occurs in the vehicle
この発明の車両制御装置は、電動アクチュエータにより摩擦部材に押圧力を発生させて車輪に制動力を与える電動ブレーキを備えた車両を制御する車両制御装置であって、この車両制御装置は、アクセル操作手段に応答して前記車両の駆動源に駆動指令を与える駆動制御機能、および前記車両を統合して制御する統合制御機能を有する車両統合制御装置と、前記電動ブレーキを制御する電動ブレーキ制御装置と、ブレーキ操作手段からの制動指令または前記車両統合制御装置からの制動指令を受けて、設定規則に従い前記制動指令を補正した制動指令を前記電動ブレーキ制御装置に与えて前記車輪のロック防止制御または前記車両の横滑り防止制御を行う車両運動制御装置とを備え、これら車両統合制御装置と電動ブレーキ制御装置と車両運動制御装置とをそれぞれ独立した筐体または基板に設けた。このため、通信系の煩雑さの低減を図ると共に、車両制御装置の搭載位置を圧迫することなく冗長性を高めることができる。 A vehicle control device according to the present invention is a vehicle control device that controls a vehicle including an electric brake that generates a pressing force on a friction member by an electric actuator and applies a braking force to a wheel. The vehicle control device includes an accelerator operation. A vehicle control system that has a drive control function that gives a drive command to the drive source of the vehicle in response to the means, an integrated control function that controls the vehicle in an integrated manner, and an electric brake control apparatus that controls the electric brake; Receiving the braking command from the brake operating means or the braking command from the vehicle integrated control device, and applying the braking command in which the braking command is corrected according to a set rule to the electric brake control device to prevent the wheel lock prevention or A vehicle motion control device that performs vehicle skid prevention control. These vehicle integrated control device, electric brake control device, and vehicle operation It provided the controller and to each separate enclosure or substrate. For this reason, while reducing the complexity of a communication system, redundancy can be improved, without pressing the mounting position of a vehicle control apparatus.
この発明の実施形態に係る車両制御装置を図１ないし図５と共に説明する。
図１は、この車両制御装置を搭載した車両の電動ブレーキ１を概略示す図である。車両として、例えば、前後の各車輪を駆動モータで独立に駆動する四輪駆動式の電気自動車が適用される。電動ブレーキ１は、ブレーキ操作手段であるブレーキペダル２（図２）の操作により、電動ブレーキ制御装置１４等を介して、車両の各車輪３（図２）に対してそれぞれ独立して制動力を付加する。
A vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an
各電動ブレーキ１は、それぞれ電動アクチュエータである電動モータ４と、この電動モータ４の回転を減速する減速機構５と、直動機構６と、ブレーキロータ７と、摩擦部材である摩擦パッド８とを有する。電動モータ４、減速機構５、および直動機構６は、例えば、図示外のハウジング等に組み込まれる。なお、この明細書において、車両制御装置を搭載した車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
Each
減速機構５は、電動モータ４の回転を、回転軸９に固定された３次歯車１０に減速して伝える機構であり、１次歯車１１、中間歯車１２、および３次歯車１０を含む。この例では、減速機構５は、電動モータ４のロータ軸４ａに取り付けられた１次歯車１１の回転を、中間歯車１２により減速して、回転軸９の端部に固定された３次歯車１０に伝達可能としている。
The speed reduction mechanism 5 is a mechanism that reduces and transmits the rotation of the electric motor 4 to a
直動機構６は、減速機構５で出力される回転運動を送りねじ機構により直動部１３の直線運動に変換して、ブレーキロータ７に対して摩擦パッド８を当接離隔させる機構である。直動部１３は、回り止めされ且つ矢符Ａ１にて表記する軸方向に移動自在に支持されている。直動部１３のアウトボード側端に摩擦パッド８が設けられる。電動モータ４の回転を減速機構５を介して直動機構６に伝達することで、回転運動が直線運動に変換され、それが摩擦パッド８の押圧力に変換されることにより制動力を発生させる。
The
この車両に搭載された車両制御装置は、図２に示すように、車両統合制御装置１５と、電動ブレーキ制御装置１４と、車両運動制御装置１６とを備える。車両統合制御装置１５は、アクセル操作手段であるアクセルペダルＡｐに応答して車両の駆動源（図示せず）に駆動指令を与える駆動制御機能、および後述の車両を統合して制御する統合制御機能を有する。ここで各制御装置１４，１５，１６の制御内容の詳細と優先順位について説明する。
車両統合制御装置１５の制御する範囲のうち制動に関する制御と、車両運動制御装置１６および電動ブレーキ制御装置１４の実施する制御は以下の三つである。
As shown in FIG. 2, the vehicle control device mounted on the vehicle includes a vehicle integrated
Of the range controlled by the vehicle integrated
１．付加的制御 担当：車両統合制御装置１５
回生協調制御のように制動要求が入力されたときに車両の駆動モータ（図示せず）の回生によって制動力を発生させ、その分の制動力は電動ブレーキ１を動作させないような、車両の種々の情報を統合し、ブレーキ以外の構成要素と強調するような制御。その他、利便性を高めるために坂道のずり落ちを防止するヒルホールドや、車速に応じてブレーキの踏込量と発生させる制動力の関係を可変させるような、ブレーキペダル２の踏込量と電動ブレーキ１の発生する制動力との関係を逸脱させるような制御であり、これらが働かなくても安全に走行することが可能である。
1. Additional control charge: Vehicle integrated
Various kinds of vehicles such as a braking force is generated by regeneration of a drive motor (not shown) of the vehicle when a braking request is input as in the regenerative cooperative control, and the braking force does not operate the
２．車両運動制御 担当：車両運動制御装置１６
ロック防止制御や横滑り防止制御のように、車輪３がロック傾向となる、横滑りが検出された等、車両の走行状態が危険な状態と判断された場合は、予め設定された危険状態を回避するための動作を実施するため、制動要求に依らずに制動力を増減させる制御である。例えば、車輪３がロック傾向となれば該当する車輪３の制動力を減少させ、車両が右方向にスピンしそうになれば、左側の車輪３に制動力を発生させスピンを抑制する。これらの制御は、危険状態時に実施されることで、より安全性が高まるが、走行の多くの時間はこれらの制御が実施されることはなく、また危険状態と判断される状況においても、適切な運転操作を行えば、走行することが可能である。
2. Vehicle motion control charge: Vehicle
When it is determined that the driving state of the vehicle is in a dangerous state, such as when the
３．制動力発生制御 担当：電動ブレーキ制御装置１４
図１に示すように、電動ブレーキ制御装置１４は、制動要求より決定された制動指令に基づき、電動アクチュエータである電動モータ４を駆動して、摩擦パッド８に押圧力を発生させて、制動力を発生させる制御を実施する。この制御は、特別な理由による合理的な判断が行われた場合を除き、必ず実施される。この特別な理由による合理的な判断の一例としては、例えば電動ブレーキ１の構成要素の一部に異常が発生し、制動指令に対して大幅に大きな制動力を発生させてしまうと判断され、車両挙動を乱さない（例えば一輪だけロックを回避する）ために、制動力を発生しないとする判断が行われる場合などである。本発明中は、制動力発生制御が実施できないことによる制動できない状況の回避策は範囲外としているため、制動指令を電動ブレーキ制御装置１４に伝達することができれば、制動力発生制御はいかなる場合においても実施されるものと仮定する。
3. Braking force generation control charge: Electric
As shown in FIG. 1, the electric
これら１．付加的制御、２．車両運動制御、３．制動力発生制御は、より大きくの機器の情報を必要とし制御する複雑性が高い順に、１→２→３の順となる。また事故防止の観点から、異常などの理由により機能が制限されても制御の停止をせず、維持すべき制御の優先順位が高い順に、３→２→１となる。これは、例えば１と２の制御が正常にかつ同時に実施された場合も同様であり、３の制御は必ず実施されるとして、２が優先されるのを基本的なルールとして設定する。
よって車両構成は構成要素に異常がないとき、効率よく三つの制御を実施しながら、構成要素に異常が発生した場合は３→２→１の順に信頼性を確保できる構成とするのが望ましい。
These 1. Additional control, 2. 2. vehicle motion control; The braking force generation control is in the order of 1 → 2 → 3 in the descending order of complexity of control that requires larger device information. From the viewpoint of preventing accidents, control is not stopped even if the function is limited due to an abnormality or the like, and the order of priority of control to be maintained is 3 → 2 → 1. This is the same when, for example, the
Therefore, it is desirable that the vehicle configuration be configured so that reliability can be ensured in the order of 3 → 2 → 1 when an abnormality occurs in a component while efficiently performing three controls when there is no abnormality in the component.
［分離・並列配置による多重化を実現する構成について］
図２では、以上の要件を実現する車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６の分離配置による多重化の構成を示す。この例では、電動ブレーキ制御装置１４は、各輪３の電動ブレーキ１毎に一つずつ配置されているが、複数輪３の電動ブレーキ１を制御し得る構成として、電動ブレーキ制御装置１４を統合して数量を減らした構成としても良い。
[Configuration to achieve multiplexing by separation and parallel arrangement]
FIG. 2 shows a multiplexing configuration by separating and arranging the vehicle integrated
ブレーキペダル２には踏み込み量を検出するセンサ２ａ（ここでは仮にストロークセンサ２ａとする。）が複数取り付けられる。各ストロークセンサ２ａはそれぞれ独立した構造を持っていて、それぞれの出力する信号を伝達する信号線が、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６に、それぞれ独立した信号線として別々に接続されている。
A plurality of
車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６はそれぞれ独立した筐体または基板に設けられている。車両統合制御装置１５として、例えば、電気制御ユニット（ＥＣＵ）が適用される。車両統合制御装置１５、車両運動制御装置１６、および全ての電動ブレーキ制御装置１４は一つの通信系に接続されている。ここではコントロールエリアネットワーク（ＣＡＮ：Control Area Network）通信を前提として構成しているが、少なくとも車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６は、双方向に通信でき、これら二つの制御装置１５，１６がそれぞれ電動ブレーキ制御装置１４に対して指令送信できる通信体系を用いればよい。
The vehicle integrated
以上の構成により、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６が並列に配置され、この両方が運転者の制動要求すなわちブレーキペダル２からの制動指令を検出することができ、かつ制動指令を生成し得る。このため、いずれか一方の指令生成の経路に異常が発生した場合においても、制動力を発生する制御系全体に異常が発生することがない。
With the above configuration, the vehicle integrated
ここで、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６を一つに統合することも可能であるが、前述のように、これら車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６の役割を明確化し、それぞれ独立した筐体または基板に分離して設置したうえで、これら二つの制御装置１５，１６を多重系として活用することで、その冗長性を高め得る。ただし、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６について、筐体および基板を統合した場合でも、基板の構成が演算装置（CPU）を複数搭載し、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６の役割に分けて使用し、その間を通信により繋いだり、電源系統を並列化したりして故障解析上、１つの基板上に２つの制御装置が独立して存在しているとみなせる場合は、本発明の範疇となる。
Here, the vehicle integrated
また、車両諸元によって車種別にこれら二つの制御装置１５，１６のチューニングが必要であるが、ほとんどの動作フローを共通化できる車両運動制御装置１６と、ハードウェアとソフトウェア共に車種別の大きな変更が必要となる可能性の高い車両統合制御装置１５とをそれぞれ独立した筐体等に分離することにより、開発を容易とし、信頼性を高める意味で有利である。なお従来型の液圧用車両運動制御装置はソフトウェア上の多少のチューニングはあっても、複数の車種においてポンプやアクチュエータ、制御基板は共通部品を用いることが多く、提案する上記の構成が問題を起こすことはない。
Further, tuning of these two
［制動要求から制動指令を算出する方法について］
上記の通り、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６には、ブレーキペダル２からそれぞれの経路を用いて制動要求が入力されている。この制動要求はブレーキペダル２の物理的な踏込量を示す量であるため、各輪３の電動ブレーキ１の押圧力に変換し、押圧指令としなければ、実際に制動を行うことはできない。そこで、両制御装置１５，１６は、前述した付加的制御や車両運動制御を実施する前に、制動要求を押圧力の指令値、つまり制動指令に変換する演算を行う。
[How to calculate braking command from braking request]
As described above, braking requests are input to the vehicle integrated
この演算は、例えば予め設定されたペダル踏込量と各輪３の制動指令を示したマップのようなものを参照するなどして行われる。この結果得られた制動指令は、車両統合制御と車両運動制御を実施する際の基準となる値となり、これを基準制動指令とする。すなわち車両統合制御装置１５および車両運動制御装置１６はそれぞれ基準制動指令演算部１７を有し、各基準制動指令演算部１７は、ブレーキペダル２からそれぞれの経路に入力された制動要求に基づき、前記マップ等に定められた関係に従って、電動ブレーキ制御装置１４に伝達すべき基準となる基準制動指令を演算する。
This calculation is performed, for example, by referring to a map such as a preset pedal depression amount and a braking command for each
［付加的制御と車両運動制御による制動指令の変更方法について］
上記の通り、各基準制動指令演算部１７は制動要求から基準制動指令を求める。この基準制動指令は、付加的制御を実施しない際の車両統合制御装置１５の制動指令であり、かつ車両運動制御を実施しない際の車両運動制御装置１６の制動指令である。
[How to change braking command by additional control and vehicle motion control]
As described above, each reference braking
付加的制御のうち、例えば回生協調制御であれば、車両の諸情報に応じて、制動要求から求められる必要とする制動力のうち、一部を駆動モータの回生動作によりまかない、その分を、基準制動指令から差し引いて、補正された制動指令を決定する。
また、基準制動指令から回生動作でまかなう分を差し引くだけでなく、付加的制御のヒルホールドや、横滑り防止制御のスピン防止では、基準制動指令に（ペダル操作が無く指令がない状態も同様に）各制御が要求する制動力を加えて、制動指令を決定する。
Among the additional controls, for example, in the case of regenerative cooperative control, a part of the required braking force required from the braking request according to various information of the vehicle is not covered by the regenerative operation of the drive motor. A corrected braking command is determined by subtracting from the reference braking command.
In addition to subtracting the amount required for regenerative operation from the reference braking command, additional control hill hold and anti-slip control anti-spin prevention can also be used for the reference braking command (same as there is no pedal operation and no command). A braking command is determined by adding a braking force required by each control.
［全ての構成要素が健全であるときの具体的な制御方法について］
ここでは簡単のため制動力発生制御は、いかなる場合においても実施されるものと仮定し、電動ブレーキ制御装置１４は実施すべき制動指令が伝達されれば、直ちに制動力発生制御を実施して、電動ブレーキ１により制動力を発揮する。
[Specific control method when all components are healthy]
Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the braking force generation control is performed in any case, and if the braking command to be performed is transmitted, the electric
運転手の制動要求はブレーキペダル２のストロークセンサ２ａを介して車両に入力される。入力された制動要求は、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６の両方にそれぞれ入力され、車両統合制御装置１５および車両運動制御装置１６の各基準制動指令演算部１７が前述の基準制動指令を演算によって求める。
The driver's braking request is input to the vehicle via the
全ての構成要素が健全で車両運動も正常な状態であり車両運動制御が実施されず、付加的制御も行われないとする（このときを通常状態とする）。このときは、車両統合制御装置１５における基準制動指令演算部１７が算出した基準制動指令を電動ブレーキ制御装置１４に伝達する。ここで車両運動制御装置１６は、車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４間の制動指令の伝達に干渉しない（車両運動制御装置１６は制動指令を発信しない。車両運動制御装置１６が制動指令を発信しても電動ブレーキ制御装置１４で選択させないようにする。）ように動作することにより、車両統合制御装置１５の発信した制動指令が採用される。
It is assumed that all the components are healthy and the vehicle motion is normal, the vehicle motion control is not performed, and no additional control is performed (this is the normal state). At this time, the reference braking command calculated by the reference braking
ここで車両統合制御装置１５は付加的制御を実施したとする。車両統合制御装置１５は、付加的制御として回生協調制御を行う回生協調制御部１８を有する。この回生協調制御部１８で行われる回生協調制御の具体的な処理は、車両の駆動モータを回生動作させエネルギーを回収し制動力を得て、制動要求に対して過剰な制動力が発生しないように電動ブレーキ１が出力する制動力を差し引く。このようにして決定された電動ブレーキ１が出力する制動力は、制動指令に変換され、電動ブレーキ制御装置１４に伝達される。
Here, it is assumed that the vehicle integrated
前述のように、車両全体としては駆動モータの回生による制動力と電動ブレーキ１による制動力により、制動要求に対して過不足なく制動できる。このとき車両運動制御装置１６は、実施すべき車両運動制御はなく、車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４間の制動指令の伝達に干渉しない（車両運動制御装置１６は制動指令を発信しない。車両運動制御装置１６が制動指令を発信しても電動ブレーキ制御装置１４で選択させないようにする。）ように動作し、通常状態と同様となる。
As described above, the entire vehicle can be braked without excess or deficiency with respect to the braking request by the braking force due to regeneration of the drive motor and the braking force due to the
通常状態もしくは付加的制御を実施中に車両運動制御を実施するとする。車両運動制御としてロック防止制御を行ったとする。ロック防止制御の具体的な処理は、車両の減速度に比べて、ある車輪３の回転数の減少傾向が速くなると、その車輪３がロック傾向となったと判断され、その車輪３の発揮する制動力を減少させて、その車輪３の完全なロックを回避する。車両運動制御装置１６は、その車輪３が発揮する制動力を減少させるため、該当する電動ブレーキ制御装置１４に対する制動指令を、制動要求から求められる数値よりも減少させて伝達する。
Assume that vehicle motion control is performed during normal state or during additional control. Assume that lock prevention control is performed as vehicle motion control. The specific process of the lock prevention control is determined to be that the
ここで前述の優先順位に基づき、車両運動制御が実施されている状態で、車両運動制御装置１６が発信した制動指令は、車両統合制御装置１５の発信した制動指令よりも優先される必要がある。そこで、例えば、車両運動制御装置１６は車両運動制御を実施中であると宣言することにより車両統合制御装置１５は制動指令の発信を中止したり、車両運動制御装置１６と車両統合制御装置１５の通信が競合した場合は、車両運動制御装置１６の発信した通信を優先したり、電動ブレーキ制御装置１４にて取捨選択したりすることにより、制動指令の優先順位を維持する。
Here, based on the priorities described above, the braking command transmitted by the vehicle
このとき、付加的制御である回生協調制御のように、電動ブレーキ１以外で制動力を発生させている場合、この制御を完全に中止し、全ての制動力を電動ブレーキ１でまかなうことを前提とした制御に切り替えるか、両方を破たん無く実施するか（例えば、回生制動分を減少させロック傾向を解消し、制動力を増加させる際に応答性が高い電動ブレーキ１を使用するなど）、どのように実施するかは議論の余地があるが、少なくとも、車両運動制御装置１６が決定した各輪の発揮する制動力を満たすように動作する。
At this time, if the braking force is generated by other than the
選択すべき制動指令を決定するより明確な方法として、各制御装置１５，１６が制動指令を電動ブレーキ制御装置１４に伝達するとき、これを通信で行うと仮定すると、指令伝達する通信メッセージに状態を示すデータを付加することで、受信した電動ブレーキ制御装置１４はこれを参照する方法がある。具体的には、車両統合制御装置１５が付加的制御を実施したとき、このデータを付加的制御が実施されているときの値に変更する。
As a clearer method of determining the braking command to be selected, when each
また同時に、車両運動制御装置１６が車両運動制御を実施したとき、このデータを車両運動制御が実施されているときの値に変更する。両方のデータを受信した電動ブレーキ制御装置１４は、これらのデータを参照し、より優先度の高い、車両運動制御装置１６の送信した制動指令を採用することができる。
At the same time, when the vehicle
［いずれかの構成要素に異常が発生したときの具体的な制御方法について］
以下では、各制御装置１５，１６とストロークセンサ２ａ間の信号線が断線・短絡したときや、ストロークセンサ２ａの機能に異常が起きたとき、および各制御装置１５，１６の機能に異常が発生したときを対象とする。
[Specific control method when an error occurs in any component]
In the following, when the signal line between the
断線や短絡の検出と報知は、接続された制御装置において従来用いられてきた断線・短絡の検出方法（例えば前記特許文献１〜３等）により検出する。断線と短絡を検出した制御装置１５（１６）が他方の制御装置１６（１５）に対し、制動指令を発信できないことを通信上で宣言することにより、他方の制御装置１６（１５）が自己の発信する制動指令に優先権があることを宣言することで、電動ブレーキ制御装置１４は合理的に制動指令を選択することができる。
Detection and notification of disconnection and short circuit are detected by a disconnection / short circuit detection method (for example,
制御装置１５，１６の異常の検出と報知は、自己診断機能により異常を検出して機能異常を避けられないと判断された場合、その制御装置１５（１６）が他方の制御装置１６（１５）に対し、制動指令を発信できないことを通信上で宣言する。その他、異常と自己診断した制御装置１５（１６）が通信を停止し通信の規格で規定されるバスオフが発生し、他方の制御装置１６（１５）がそのバスオフを検出する。また異常と自己診断した制御装置１５（１６）が通信を停止し、他方の制御装置１６（１５）が、一定時間通信がないことから通信がない制御装置１５（１６）を異常と判断する。
In the detection and notification of the abnormality of the
また正常な制御装置１５（１６）からアンサーバックを求めるような通信を送信しても、返答がないことを根拠に異常であると判断したりすることで、正常な制御装置１５（１６）が自己の発信する制動指令に優先権があることを宣言する。このような宣言等により、電動ブレーキ制御装置１４は合理的に制動指令を選択することができる。
Further, even if a communication requesting an answer back is transmitted from the normal control device 15 (16), the normal control device 15 (16) determines that it is abnormal based on the absence of a response. Declare that the braking command sent by you has priority. With such a declaration, the electric
車両の走行中に車両統合制御装置１５か、車両統合制御装置１５とストロークセンサ２ａ間の信号線が断線・短絡、もしくはストロークセンサ２ａの機能異常が起こったとする。このとき、正常に動作する車両運動制御装置１６は、前述のように自己の発信する制動指令に優先権があることが分かると、車両運動制御装置１６に接続されたストロークセンサ２ａの出力する制動要求から基準制動指令に変換して、電動ブレーキ制御装置１４に伝達することで、必要な制動力を発生させることができる。ここで車両運動制御が必要になったとき、例えばいずれかの車輪３がロック傾向となったとき、車両運動制御装置１６は機能異常がない場合と同様に、ロック防止制御を実施することができる。
Assume that the vehicle integrated
車両の走行中に車両運動制御装置１６か、車両運動制御装置１６とストロークセンサ２ａ間の信号線が断線・短絡、もしくはストロークセンサ２ａの機能異常が起こったとする。このとき、正常に動作する車両統合制御装置１５は、前述のように自己の発信する制動指令に優先権があることが分かると、車両統合制御装置１５に接続されたストロークセンサ２ａの出力するペダルストロークから制動指令を生成し、電動ブレーキ制御装置１４に伝達することで、必要な制動力を発生させることができる。この場合、車両運動制御が必要になったとき、車両運動制御を実施することができないため、運転者に早期に異常情報を報知するなどして、点検修理を行うように促す。
Assume that the vehicle
ここで、車両運動制御装置１６は正常であり、その車両運動制御装置１６に繋がるストロークセンサ２ａ、もしくはその信号線に異常が発生している場合は、車両運動制御装置１６は車両統合制御装置１５に通信により異常状態を伝達し、車両統合制御装置１５が取得する制動要求を車両運動制御装置１６に伝達する。これにより、ロック防止制御や横滑り防止制御の異常を可能な限り抑制することができる。
Here, when the vehicle
前述の、各制御装置１５，１６が異常を宣言する際に、前記の指令伝達する通信メッセージに付加した状態を示すデータを用いても良い。具体的には、いずれか一方の制御装置１５（１６）が異常であると自己診断したとき、このデータを、異常を示す値に変更する。この異常を示すデータを受信した他方の制御装置１６（１５）、もしくは電動ブレーキ制御装置１４は、この異常を示すデータを参照し、前述のような制動力を発生させる機能の異常を予防する対策を取ることができる。
When each of the
［以上の要件を満たす各制御装置１５，１６の制御フローについて］
以上に示した要件を満たす各制御装置１５，１６の制御フローを、車両統合制御装置１５は図３に、車両運動制御装置１６は図４に、電動ブレーキ制御装置１４は図５にそれぞれ示す。以上の図には、これまでに示した制御のうち、分離・並列配置による多重化と関連の薄い内容、例えば、車両統合制御装置１５が回生制動を行うために、駆動モータの駆動装置と通信を行ったり、各種センサから情報を収集することなどは、省略している。以後、図２も適宜参照しつつ説明する。
[Regarding the control flow of the
The control flow of the
図３に示すように、車両統合制御装置１５の制御フローを開始後、この車両統合制御装置１５の基準制動指令演算部１７は、電動ブレーキ制御装置１４に伝達すべき制動指令として基準制動指令を算出する（ステップａ１）。次に車両統合制御装置１５は、他方の車両運動制御装置１６の機能異常等の信号を受信したか否かを判断する（ステップａ２）。機能異常等の信号を受信すると（ステップａ２：ｙｅｓ）、車両統合制御装置１５は、自己の発信する制動指令に優先権があることを宣言する（ステップａ３）。その後ステップａ４に移行する。ステップａ２において、車両統合制御装置１５が車両運動制御装置１６の機能異常等の信号を受信しない場合（ステップａ２：ｎｏ）、ステップａ４に移行する。
As shown in FIG. 3, after starting the control flow of the vehicle integrated
ステップａ４では、車両統合制御装置１５は自己診断機能により異常の有無を判断する。異常有りと自己診断すると（ステップａ４：ｙｅｓ）、車両統合制御装置１５は車両運動制御装置１６に異常を宣言する（ステップａ５）。異常なしと自己診断すると（ステップａ４：ｎｏ）、付加的制御である車両統合制御を実施するか否かを判断する（ステップａ６）。車両統合制御を実施するとき（ステップａ６：ｙｅｓ）、車両統合制御装置１５は制動指令の補正を行い（ステップａ７）、電動ブレーキ制御装置１４に制動指令を発信する（ステップａ８）。車両統合制御を実施しないとき（ステップａ６：ｎｏ）、ステップａ８に移行して車両統合制御装置１５は制動指令の補正を行うことなく制動指令を発信する。
In step a4, the vehicle integrated
図４に示す車両運動制御装置１６の制御フローは、車両統合制御装置１５の制御フローと同様であるので図３と同じステップ番号を付して説明を省略する。但し、図４におけるステップａ２，ａ５の「他方」は「車両統合制御装置１５」を指す。同図４のステップａ３の「自己」は「車両運動制御装置１６」を指す。
Since the control flow of the vehicle
図５に示す電動ブレーキ制御装置１４の制御フローを開始後、この電動ブレーキ制御装置１４が制動指令を受信すると（ステップｂ１）、車両運動制御装置１６と車両統合制御装置１５のいずれの発信する制動指令に優先権があるかを確認する（ステップｂ２）。車両運動制御装置１６の発信する制動指令に優先権がある場合（ステップｂ３：ｙｅｓ）、電動ブレーキ制御装置１４は、車両運動制御装置１６の発信する制動指令を選択する（ステップｂ４）。
After the control flow of the electric
車両運動制御装置１６の発信する制動指令に優先権がない場合（ステップｂ３：ｎｏ）、電動ブレーキ制御装置１４は、車両統合制御装置１５の発信する制動指令を選択する（ステップｂ５）。その後、電動ブレーキ制御装置１４は、選択した制動指令に基づき電動ブレーキ１により制動力を発揮させる（ステップｂ６）。
When the braking command transmitted by the vehicle
［以上の構成による制御の選択の妥当性について］
以上の構成と制御フローを用いることにより、当初示したような異常が発生した場合にも維持されるべき制御の優先順位を満たしながら、３つの制御を効率よく実施することができる。また、前述の制御の優先順位が変更された場合でも、これまでに示した制御の優先順位を入れ替えるだけで実現することができる。また最も重要な、制動力の発生が異常となる事態を、最小限の構成要素によって、防止することができる。
[Validity of control selection with the above configuration]
By using the above-described configuration and control flow, it is possible to efficiently implement the three controls while satisfying the priority order of the control that should be maintained even when an abnormality such as that shown at the beginning occurs. Further, even when the priority order of the above-described control is changed, it can be realized only by changing the priority order of the control shown so far. Moreover, the most important situation where the generation of the braking force becomes abnormal can be prevented with a minimum number of components.
特に、車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６とをそれぞれ独立した筐体または基板に設けて多重系として活用するため、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６のいずれか一方の制動指令の経路に異常が発生した場合においても、他方の制動指令の経路を用いて車輪に制動力を与えることができる。したがって、制動力を発生する制御系全体に異常が発生せずその冗長性を高め得る。また、単に多重化するものと異なり、分離するものを駆動制御機能および統合制御機能を持つ車両統合制御装置１５と、ロック防止制御または横滑り防止制御という機能を持つ車両運動制御装置１６と、電動ブレーキ制御装置１４とに役割を明確化して分離し、かつ各制御装置１４，１５，１６をそれぞれ独立した筐体または基板に設けたため、制御則の優先順位を明確かつ単純化できる。したがって、各制御装置を統合したものよりも通信系の煩雑さの低減を図ることができる。特に統合制御機能等を持つ車両統合制御装置１５と、車両運動制御機能を持つ車両運動制御装置１６とを分離し、それぞれの役割が大きく異なるものの間で分割したため、役割の明確化が行い易い。また車両統合制御装置１５と電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６とをそれぞれ独立した筐体または基板に設けたため、各制御装置１４，１５，１６を一つの制御装置に統合するよりも小型化できる。このため、各制御装置１４，１５，１６を車両に搭載する際の自由度が高まり、よって車両制御装置の搭載位置を圧迫することを回避し得る。
In particular, the vehicle integrated
他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment, and the overlapping description is omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in advance unless otherwise specified. The same effect is obtained from the same configuration. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
図２に示した構成と制御の役割の配分はいくつかの特徴を有しており、その特徴のうちいずれかを備えれば、車両全体の冗長性の向上が望める場合がある。
例えば図６は、押圧要求のみを並列にした構成を示す制御系のブロック図である。同図６では、独立した２系統のストロークセンサ２ａを持ち、車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６は互いに独立しているが直列に接続されている構成である。
The distribution of the configuration and the role of control shown in FIG. 2 has several characteristics. If any of the characteristics is provided, it may be possible to improve the redundancy of the entire vehicle.
For example, FIG. 6 is a block diagram of a control system showing a configuration in which only pressing requests are arranged in parallel. In FIG. 6, there are two
このとき、車両の安全のための設計として制動力の発生に異常が生じないように、車両の他の構成要素に比べて手厚い保護、例えば、電源の冗長化などを行うとすると、電動ブレーキ制御装置１４と車両運動制御装置１６に上記の保護を行うことにより、電源の喪失により車両統合制御装置１５が動作を停止しても、車両運動制御装置１６が制動指令を生成することで、制動力発生制御を実施することができ運転者の意図するように制動力を発揮させることができる。よって、図１０の構成と比べて車両全体の冗長性が高いという優位性を持つ。
At this time, if the protection for the vehicle is designed to be safer than other components of the vehicle, such as power redundancy, so as not to cause an abnormality in the generation of braking force, the electric brake control By protecting the
また、図７の構成も考えられる。同図７は車両統合制御装置１５と車両運動制御装置１６は独立しており、電動ブレーキ制御装置１４と並列に設置されている。ストロークセンサ２ａは１系統のみで、車両統合制御装置１５に接続されている構成である。このとき、車両の制駆動、電源管理、運転者への報知など様々な役割を担う車両統合制御装置１５を、考えられ得る手段をもって機能が制限されても機能を停止しないような構成、例えば電源や制御装置のＣＰＵ、各種構成要素の冗長化により実現しているとする。
Moreover, the structure of FIG. 7 is also considered. In FIG. 7, the vehicle integrated
図７の構成では、車両運動制御装置１６が機能を停止した場合、車両運動制御は実施できないが、車両統合制御装置１５が制動指令を生成できるため、制動力発生制御を実施することができる。スリップしやすい路面などの限られた条件において必要となる車両運動制御装置１６については、車両統合制御装置１５のように手厚い保護を行うことは妥当でないと判断できる場合は、図４の構成による車両全体の冗長化で十分な安全性を確保できると考えることができる。このため、図１０の構成と比べて優位性を持つ。
In the configuration of FIG. 7, when the vehicle
また、図８の構成も考えられる。同図８の構成は、図１０のような車両統合制御装置と車両運動制御装置を直列に配置する特徴と、図２のような押圧要求が車両統合制御装置と車両運動制御装置に入力し、これら２つの制御装置１５，１６と電動ブレーキ制御装置１４を並列に配置する特徴の両方を有する。この構成では、これまでに示した冗長性の確保を満たしながら、全てが正常に動作している間は、直列的に制御装置１５，１６を配置することによる指令伝達の優先順位を簡略的な（制御装置が、より重要度の高い制御内容を決定して、より下位の制御装置に伝達、もしくは制御内容を実施するような）論理構成を取ることができ、その点で優位であるといえる。
Moreover, the structure of FIG. 8 is also considered. The configuration of FIG. 8 is characterized in that the vehicle integrated control device and the vehicle motion control device as shown in FIG. 10 are arranged in series, and a pressing request as shown in FIG. 2 is input to the vehicle integrated control device and the vehicle motion control device. These two
［その他］
各実施形態の多重化が機能し、完全な機能異常を防止するのは、ブレーキペダル２と車両統合制御装置１５間、もしくはブレーキペダル２と車両運動制御装置１６間の信号線のうち、いずれか一方が信号伝達経路として機能しなくなった場合か、車両統合制御装置１５か車両運動制御装置１６のいずれか一方が機能しなくなった場合である。
[Others]
Multiplexing of each embodiment functions, and complete functional abnormality is prevented from either the
またここまで、ブレーキペダル２とストロークセンサ２ａを用いることを前提としてきたが、これは普及するバイワイヤ型のアクセルペダルがストロークセンサを用いていることを鑑みたものであり、ブレーキペダルとストロークセンサに限定されるものではない。例えば、ストロークセンサの代わりに踏力センサを用いたものや、ペダル以外の例えばジョイスティックを用いたものを採用しても、同様の信号経路を用いれば、本実施形態と同様の多重化による冗長化を実現することができる。
車両として、前輪または後輪のいずれか一方を駆動モータで駆動する電気自動車を適用しても良いし、前輪または後輪のいずれか一方を駆動モータで駆動し、他方を内燃機関で駆動するハイブリッド式の自動車を適用しても良い。
In addition, so far, it has been assumed that the
As the vehicle, an electric vehicle that drives either a front wheel or a rear wheel with a drive motor may be applied, or a hybrid that drives either a front wheel or a rear wheel with a drive motor and drives the other with an internal combustion engine. A car of the type may be applied.
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although the form for implementing this invention based on embodiment was demonstrated, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１…電動ブレーキ
２…ブレーキペダル（ブレーキ操作手段）
３…車輪
８…摩擦パッド（摩擦部材）
１４…電動ブレーキ制御装置
１５…車両統合制御装置
１６…車両運動制御装置
１７…基準制動指令演算部
１８…回生協調制御部
Ａｐ…アクセルペダル（アクセル操作手段）
1 ...
3 ... wheel 8 ... friction pad (friction member)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
この車両制御装置は、
アクセル操作手段に応答して前記車両の駆動源に駆動指令を与える駆動制御機能、および前記車両を統合して制御する統合制御機能を有する車両統合制御装置と、
前記電動ブレーキを制御する電動ブレーキ制御装置と、
ブレーキ操作手段からの制動指令または前記車両統合制御装置からの制動指令を受けて、設定規則に従い前記制動指令を補正した制動指令を前記電動ブレーキ制御装置に与えて前記車輪のロック防止制御または前記車両の横滑り防止制御を行う車両運動制御装置と、
を備え、
これら車両統合制御装置と電動ブレーキ制御装置と車両運動制御装置とをそれぞれ独立した筐体または基板に設けたことを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device for controlling a vehicle provided with an electric brake that generates a pressing force on a friction member by an electric actuator and applies a braking force to a wheel,
This vehicle control device
A vehicle integrated control device having a drive control function for giving a drive command to a drive source of the vehicle in response to an accelerator operating means, and an integrated control function for integrating and controlling the vehicle;
An electric brake control device for controlling the electric brake;
Upon receiving a braking command from the brake operating means or a braking command from the vehicle integrated control device, a braking command in which the braking command is corrected in accordance with a set rule is given to the electric brake control device, and the wheel lock prevention control or the vehicle A vehicle motion control device for performing side skid prevention control,
With
A vehicle control device characterized in that the vehicle integrated control device, the electric brake control device, and the vehicle motion control device are provided on independent housings or substrates, respectively.
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